3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
4.2 Levantamento de Requisitos e Análise dos Dados
Durante a fase de levantamento dos requisitos do sistema para determinação da capacidade produtiva, foram definidos os requisitos funcionais e os requisitos não funcionais - de interface, de hardware e de software – conforme mostram as Tabelas 04 e 05 abaixo.
Tabela 04 - Requisitos Funcionais
Identificação Descrição Importância
[R1] Cadastrar Produtos
O sistema deve permitir que sejam cadastrados produtos, mediante inclusão de seus dados. O sistema deve permitir que os produtos sejam alterados e excluídos caso necessário.
Essencial
[R2] Cadastrar Materiais
O sistema deve permitir que sejam cadastrados os materiais que são utilizados na fabricação dos produtos.
O sistema deve permitir que dados de materiais sejam alterados e excluídos caso não sejam mais utilizados.
Essencial
[R3] Cadastrar Ferramentas
O sistema deve permitir que sejam cadastradas ferramentas, mediante inclusão de seus dados.
O sistema deve permitir que os dados das ferramentas sejam alterados e excluídos, caso uma ferramenta que não seja mais utilizada.
Essencial
[R4] Cadastrar Dispositivos
O sistema deve permitir que sejam cadastrados os dispositivos que são utilizados na empresa para a realização dos processos. O sistema deve permitir que os dados dos dispositivos sejam alterados e excluídos os
dispositivos que não são mais utilizados.
[R5] Cadastrar Operações
O sistema deve permitir que sejam cadastradas as operações envolvidas na produção dos produtos, cadastrando suas respectivas informações
O sistema deve permitir que sejam alterados os dados de operações e excluídas operações caso seja necessário.
Essencial
[R7] Cadastrar Amostras de Tempo
O sistema deve permitir que sejam cadastradas as amostras de tempo cronometradas, alteradas quando houver mudança nos processos, e excluídas quando não forem mais utilizadas.
Essencial
[R8] Cadastrar Cronoanalistas
O sistema deve permitir que sejam cadastrados os cronoanalistas que irão realizar as coletas das amostras de tempo.
Essencial
[R9] Cadastrar Máquinas
O sistema deve permitir que sejam cadastradas as máquinas que são utilizadas na produção dos produtos.
O sistema deve permitir que as máquinas cadastradas sejam alteradas quando necessário e excluídas do sistema quando houver essa necessidade.
Essencial
[R10] Calcular o tempo padrão por operação
O sistema deve calcular o tempo padrão por operação, com base nas fórmulas de cronoanálise industrial. Essencial [R11] Gerar relatório de gargalo de produção dos produtos
O sistema deve gerar um relatório contendo o gargalo de produção de cada produto.
Essencial
[R12] Consultar capacidade de produção dos produtos
O sistema deve permitir que sejam feitas consultas da capacidade de produção dos produtos, informando se há capacidade ou não.
Essencial
Fonte: Elaborado pelo autor.
Tabela 05 - Requisitos Não-Funcionais
Requisitos do Produto
Identificação Descrição Importância
[R1]
Confiabilidade
O sistema deve possuir mecanismos que garantam que o usuário não perca informações.
O sistema deve oferecer recursos que possibilitem que o usuário recupere a quantidade de peças programadas caso alguma anomalia ocorra, como erro de execução do aplicativo, queda de energia, etc.
O sistema deve oferecer uma ferramenta de backup.
[R2]
Desempenho
O tempo de resposta para gerar os relatórios deve ser menor que 10 segundos.
Desejável
[R3]
Reusabilidade
O sistema deve permitir que seus componentes possam ser utilizados de forma independente.
Desejável
[R4] Segurança O sistema deve manter um log (registro) contendo todas as operações dos usuários.
Desejável
[R5] Usabilidade O sistema deve possibilitar o uso de pelo
menos 60% das funcionalidades da ferramenta após treinamento de no máximo 4 horas.
Essencial
O sistema deverá oferecer ferramentas de apoio aos usuários "novatos", como tutoriais, ajuda, exemplos, imagens, etc. para que o usuário que esteja aprendendo a utilizar o sistema aprenda sem grandes dificuldades.
Desejável
Requisitos de Interface
Identificação Descrição Importância
[R1] Cadastro e edição
O sistema deverá oferecer uma interface para o cadastramento e alteração dos requisitos em no máximo duas janelas.
Essencial
[R2]
Preenchimento da capacidade desejada
O sistema deverá oferecer uma interface para preenchimento da capacidade e condições de tempo desejadas.
Essencial
[R3] Consulta de produtos
O sistema deverá oferecer uma interface para consulta dos produtos.
Essencial
Requisitos de Hardware
Identificação Descrição Importância
[R1] Cronômetro Hardware para fazer a coleta das amostras de tempo dos processos de produção.
[R2]
Microcomputador
O sistema precisará de uma máquina, com no mínimo 512 MB de RAM, com processador de 2,8 GHz ou superior, HD de no mínimo 80 GB.
Essencial
Requisitos de Software
[R1] Plataformas O sistema deverá ser executado nas
plataformas operacionais Microsoft Windows 98, Windows XP, Vista e 7.
Essencial
Fonte: Elaborado pelo autor.
Após realizar a coleta dos requisitos do sistema, fez-se necessário organizá- los em grupos correlacionados. Foi então elaborado o diagrama de casos de uso do Sistema para controle da capacidade produtiva, ilustrado na Figura 11.
Figura 11 - Diagrama de Casos de Uso do Sistema de determinação da capacidade produtiva Fonte: Elaborado pelo autor.
Posteriormente, para um melhor entendimento, foram feitas as descrições dos principais casos de uso do sistema, apresentadas a seguir nas tabelas de 06 à 10.
Tabela 06 - Descrição de Caso de Uso – Cadastrar produtos
Caso de Uso: Cadastrar produtos
Atores: Usuário
Objetivo: Cadastrar os produtos a serem produzidos
Tipo: Essencial
Ativação: O caso de uso começa quando o usuário clica na guia de Cadastros.
Fluxo Normal Fluxo típico de eventos
1. Na tela de Cadastro de Produtos, o usuário cadastra o produto, informando o nome do produto, os processos, as ferramentas, os materiais e os dispositivos relacionados ao produto.
2. O produto é incluído no banco de dados e o sistema emite a mensagem: “Produto Cadastrado com Sucesso”.
3. O sistema volta para a tela de Cadastro de Produtos com os campos em branco para novo cadastro.
4. O caso de uso termina.
Fluxo Alternativo (Produto já cadastrado) Linha 2: Se o produto já constar no banco de dados, ele não será incluído. Fonte: Elaborado pelo autor.
Tabela 07 - Descrição de Caso de Uso – Calcular o tempo padrão
Caso de Uso: Calcular tempo padrão por processo
Atores: Gerente
Objetivo: Calcular o tempo padrão de cada processo
Tipo: Essencial
Ativação: Clique no botão gerar relatório.
Fluxo Normal Fluxo típico de eventos
1. O gerente escolhe qual o produto e o tipo de período para o qual quer o relatório (horas, dias, semanas, mês)
2. O sistema realiza o cálculo de tempo normal (Tn) para cada processo através da fórmula: a) Tn = ((Tm/A)/e)+At, onde:
Tm = Tempo médio (soma dos tempos/nº de tempos); A = Amplitude dos tempos;
e = erro relativo
At = Acréscimo de tempo relativo ao e;
b) O acréscimo de tempo ocorre somente se o valor de e for maior que 2,5, e é calculado pela seguinte fórmula:
E caso o resultado der negativo, multiplica-se por (-1) para obter o módulo, pois não existe tempo negativo.
c) Com o tempo normal, é calculado o tempo padrão (Tp): Tp = Tn * (NP + AI + F) / 100) + Tn, onde:
NP = percentual de Necessidades Pessoais; AI = percentual de Atrasos Imprevisíveis; F = percentual de Fadiga.
d) Após o cálculo do tempo padrão por processo, são somados os tempos padrão de todos os processos do produto, gerando assim, o tempo padrão de produção unitário do produto.
e) Após encontrar o tempo padrão unitário, divide-se o tempo requerido pelo relatório pelo tempo unitário, gerando assim, a capacidade produtiva do produto selecionado no período de tempo estipulado pelo gerente.
3. O relatório é mostrado na tela. 4. O caso de uso termina.
Fluxo Alternativo (Falta de dados)
Linha 2: Se algum dos dados necessários para a realização dos cálculos não existir, o sistema emitirá uma mensagem informando qual dado está faltando.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Tabela 08 - Descrição de Caso de Uso – Gerar Relatório de Operações por Período Caso de Uso: Gerar Relatório de Operações por Período
Atores: Gerente
Objetivo: Gerar um relatório com as operações cadastradas em um determinado período.
Tipo: Essencial
Ativação: O caso de uso começa quando o Gerente clica na guia de Relatórios.
Fluxo Normal Fluxo típico de eventos
1. O Gerente clica na guia de Relatórios. 2. Em seguida, no item Operações por Período.
3. Na tela de opções do relatório, o gerente seleciona o intervalo de datas desejado. 4. O usuário clica em Gerar Relatório.
5. Aparece a tela de opção de visualização, onde o gerente escolhe se quer visualizar o relatório na tela, ou se deseja imprimir o relatório.
6. O sistema emite o relatório com as seguintes informações: a) Nome da operação.
b) Tempo padrão da operação. c) Data de cadastro da operação. 7. O caso de uso termina.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Tabela 09 - Descrição de Caso de Uso – Consultar capacidade de produção dos produtos Caso de Uso: Consultar capacidade de produção dos produtos
Atores: Gerente
Objetivo: Consultar a capacidade de produção de um produto
Tipo: Essencial
Ativação: O caso de uso começa quando o Gerente clica na guia de Consultas.
Fluxo Normal Fluxo típico de eventos
1. O Gerente clica na guia de Consultas. 2. Em seguida, no item Capacidade por Produto.
3. Na tela de consulta, o gerente informa qual produto que devem ser consultado e a quantidade desejada desse produto.
4. O usuário clica em Verificar.
5. O sistema faz a consulta no banco de dados fazendo os cálculos necessários. 6. O sistema retorna com as seguintes informações:
a) Nome do produto.
b) Nome das máquinas utilizadas.
c) Tempo necessário para cada máquina produzir a quantidade desejada. d) Tempo disponível de cada máquina.
e) Se há ou não capacidade. 7. O caso de uso termina. Fonte: Elaborado pelo autor.
Com base em todos os dados disponíveis, foi possível elaborar o diagrama de classes, apresentado na Figura 12, e o diagrama de entidade-relacionamento apresentado na Figura 13 a seguir:
Figura 12 - Diagrama de Classes Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 13 - Diagrama de Entidade-Relacionamento Fonte: Elaborado pelo autor.
Para auxiliar na compreensão do diagrama de classes, a Tabela 11 foi elaborada com explicações sobre alguns dos termos técnicos utilizados na sua composição.
Tabela 10 - Termos técnicos do diagrama de classes
TERMO EXPLICAÇÃO
Tempo Padrão (TP) É o tempo necessário para realizar uma operação dentro de um método estabelecido,
de uma operação. É expresso em porcentagem, sendo 100% o ritmo normal do operador.
Percentual de Fadiga Percentual calculado conforme mostrado na tabela 03 Percentual de Necessidades
Especiais
Percentual calculado conforme mostrado na tabela 03
Dispositivos Exemplo de dispositivos: Bancada de solda, bancada de corte, bancada de dobra.
Materiais Exemplo de materiais: Arames, tubos de aço, plástico.
Ferramentas Exemplo de ferramentas: Chave de fenda, chave de boca, martelo.
Máquinas Máquinas utilizadas. Exemplo: chapa de corte, politriz.
Operações Simultâneas Número de operações que ocorrem ao mesmo tempo em uma operação.
Número de arames por peça Cada operação é realizada para um arame de cada peça, ou seja, se houver dois arames em uma peça, o tempo de produção será dobrado.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Após desenvolver o diagrama de classes, foram então desenvolvidos os diagramas de seqüência que representam os principais casos de uso mostrados anteriormente na figura 11. Os diagramas de seqüência são mostrados a seguir nas Figuras 14 a 18.
Figura 14 - Diagrama de Seqüência – Cadastrar Produtos Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 15 - Diagrama de Seqüência – Cadastrar Processos Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 16 - Diagrama de Seqüência – Calcular Tempo Padrão Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 17 - Diagrama de Seqüência – Gerar Relatório de Capacidade Produtiva Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 18 - Diagrama de Seqüência – Consultar Capacidade Produtiva Fonte: Elaborado pelo autor.
5 IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA CAPACIDADE PRODUTIVA
Nesta sessão serão relatadas as funcionalidades do sistema proposto, o qual visa à informatização da determinação da Capacidade Produtiva instalada, baseando-se na cronoanálise industrial, com foco para pequenas empresas. Sendo assim, a seguir será apresentado como acessar e fazer uso das funcionalidades existentes no sistema, sendo para isso, apresentadas as telas relativas a cada funcionalidade e o código-fonte respectivo.
O acesso ao sistema é feito por meio da tela login, de acordo com os dados previamente cadastrados no banco de dados. A Figura 19 mostra o formulário de login do sistema. Nela existe um botão Entrar para confirmar os dados inseridos e um botão Cancelar para cancelar a entrada no sistema. Possui ainda dois campos para inserção dos dados de usuário e senha, que correspondem a dados armazenados na base de dados, a partir dos quais o usuário será validado ou não, quando da ativação do botão Entrar. Caso não haja coerência entre os dados inseridos e os que constam no banco, o sistema não permitirá o acesso ao sistema.
Figura 19 - Formulário de Login do sistema Fonte: Elaborado pelo autor.
Depois de realizado o login, é possível acessar as funções do sistema com base nos menus que se encontram no topo da Tela Principal do Sistema, mostrado na Figura 20. É por meio dessa tela que se pode selecionar a funcionalidade desejada: cadastros, consultas, alterações ou exclusões de dados, geração de relatórios ou ainda realizar uma simulação de produção.
Figura 20 - Tela Principal do Sistema Fonte: Elaborado pelo autor.
A partir do menu Cadastros podem ser acessados os formulários cadastro de materiais, máquinas, ferramentas e dispositivos, que seguem o mesmo padrão e serão a partir de agora denominados “formulários de cadastro padrão”, pois seus itens são tratados de forma semelhante, e os formulários para cadastro de operações e de produtos, que são singulares por sua apresentação ser um pouco mais complexa e diferente das anteriores. Ambas, além de listarem os itens já cadastrados, permitem sua inclusão, alteração e exclusão do banco de dados.
A Figura 21 apresenta o Cadastro de Máquinas, como um exemplo de formulário de cadastro padrão presentes no sistema. O novo formulário que se abre possui uma listagem das máquinas previamente cadastradas, uma barra de navegação para visualizar todos os dados cadastrados, e também botões padrão no canto superior direito do formulário, sendo estes:
Pesquisar: para pesquisar uma nova máquina;
Inserir: para inserir uma máquina no banco de dados;
Alterar: para alterar uma máquina no banco de dados; e
Excluir: para remover uma máquina do banco de dados.
Figura 21 - Tela de Cadastro de Máquinas Fonte: Elaborado pelo autor.
Ao acessar os formulários de cadastro simples, o sistema cria uma lista vazia, faz então uma busca no banco de dados, a qual retorna todos os registros relativos ao formulário, preenchendo a lista em seguida, conforme código apresentado no Quadro 1.
private void preencheListDeMaquinas() { listaModelo.clear();
int tamanholistaRegMaquinas = listaRegMaquinas.size(); Maquinas maquina = new Maquinas();
String maq; try {
iniciarConexaoBanco();
for( int i=0; i<tamanholistaRegMaquinas; i++){ maquina = (Maquinas) listaRegMaquinas.get(i);
maq = maquina.getNomeMaquina(); listaModelo.add(i, maq); } listDeMaquinas.setModel(listaModelo); listDeMaquinas.setSelectionMode( ListSelectionModel.SINGLE_SELECTION ); listDeMaquinas.setSelectedIndex(0); listDeMaquinas.addListSelectionListener(this); txtNomeMaquina.setText(""); txtNomeMaquina.requestFocus(); } catch (Exception e) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Erro: " +e.getMessage(), "Aviso", 1) }
}
Quadro 1 - Método Listagem de Máquinas Fonte: Elaborado pelo autor.
Ao clicar no botão Inserir, é verificado se o campo Máquina foi preenchido. Em seguida, se a nova máquina não consta no banco de dados, ela é inserida e incluída na lista de máquinas conforme mostra o Quadro 2. Ao clicar duas vezes em uma das máquinas da lista, a mesma é carregada no campo Máquinas e habilita o botão Alterar, que ao ser pressionado pede para confirmar a alteração, e, em caso positivo, realiza a alteração. Ao clicar no botão Excluir, é solicitada a confirmação da exclusão, e, novamente, em caso positivo, exclui a máquina do banco de dados e da lista de máquinas. O botão Pesquisar auxilia o usuário a encontrar uma determinada máquina, caso não esteja conseguindo visualizá-la na lista de máquinas. Ao ser clicado, uma nova janela aparece para que o usuário digite a máquina que está
procurando. Se ela existir no banco de dados, será selecionada na lista de máquinas e carregada no campo Máquinas.
private void inserirMaquina() {
String novaMaquina = txtNomeMaquina.getText(); Maquinas maquina = new Maquinas();
if (novaMaquina.equals("")){
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Preencha o campo Nome", "Aviso", 1); txtNomeMaquina.requestFocus();
return; }
for (int i=0; i<listaModelo.size(); i ++){
if ( novaMaquina.equalsIgnoreCase( (String) listaModelo.getElementAt(i)) ){
JOptionPane.showMessageDialog(null, "Já existe uma máquina com este nome.", "Aviso", 1); txtNomeMaquina.requestFocus(); return; } }
maquina.setNomeMaquina( (String) txtNomeMaquina.getText() ); em.getTransaction().begin(); try { em.persist(maquina); em.getTransaction().commit(); iniciarConexaoBanco(); preencheListDeMaquinas(); } catch (Exception e) { javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog( this, "Erro na Inclusão: " + e.getMessage() );
em.getTransaction().rollback(); } finally {
em.close(); }
}
Quadro 2 - Código de inserção de dados no Banco de dados. Fonte: Elaborado pelo autor.
Os formulários de cadastro de Materiais, Dispositivos e Ferramentas, seguem o mesmo modelo de implementação do formulário de cadastro de Máquinas.
Figura 22 - Formulário de Cadastro de Produtos Fonte: Elaborado pelo autor.
O formulário para cadastro de Produtos, apresentado na Figura 22, trata dos serviços de inclusão, alteração e exclusão de produtos, juntamente com as informações relacionadas a eles. Nele há um campo para o nome do produto, além de quatro grupos distintos de elementos que compõem um produto, sendo eles: Materiais, Ferramentas, Dispositivos e Operações. Os três primeiros são informados nos formulários de cadastro padrão, como mostrado na Figura 21.
Em cada um dos quatro grupos encontra-se um JComboBox que contém as informações previamente cadastradas de itens do respectivo grupo, um botão Novo que direciona para o respectivo formulário de cadastro caso o item desejado não tenha sido previamente cadastrado, uma lista de itens do grupo, um botão Adicionar que adiciona o item selecionado no JComboBox na lista, e um botão Remover, para remover um item da lista se for o caso.
No canto superior do formulário ainda encontra-se um botão Inserir, que, após realizar as verificações de preenchimento de dados, informando ao usuário caso
haja alguma irregularidade, insere os dados do produto no banco de dados. Existe ainda um botão Cancelar, caso o usuário decida cancelar o cadastro corrente.
No canto inferior esquerdo da tela encontra-se uma lista com os nomes dos produtos cadastrados até então. Ao lado da lista há um botão Carregar que quando acionado busca os dados do produto selecionado no banco de dados, e preenche os campos com as respectivas informações, conforme mostra o Quadro 3. Há um botão Alterar que fica inicialmente desabilitado, sendo habilitado somente após o botão Carregar ser acionado, permitindo que todas as informações sobre o produto estejam disponíveis para alteração. Após clicar no botão Alterar e confirmar a intenção de alterar os dados do produto carregado é realizado a alteração do mesmo. Há ainda um botão Excluir, que realiza a exclusão do produto selecionado na lista, assim como os demais dados a ele vinculados.
private void carregarProduto() {
EntityManagerFactory emf = Persistence.createEntityManagerFactory("CapProdPU"); EntityManager em = emf.createEntityManager();
if (listProdutos.getSelectedIndex() == -1){
javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog( this, "Não há operacao a ser carregada." );
return; }
String produtoDoList = (String) listProdutos.getSelectedValue(); Query query = em.createQuery(
"SELECT p FROM Produtos p WHERE p.nomeProduto = :nomeProduto" ); query.setParameter("nomeProduto", produtoDoList );
try {
produtoCarregado = (Produtos) query.getSingleResult(); } catch( javax.persistence.NoResultException e ) {
javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog( this, e.getMessage() ); }
limpaCampos();
txtNomeProduto.setText( produtoCarregado.getNomeProduto() ); // Preenche o List de MATERIAIS
Materiais mat = new Materiais(); String materialProList;
try {
materialListModel.clear(); iniciarConexaoBanco(); query = em.createQuery(
"SELECT m.idMaterial FROM Materiaisdosprodutos m WHERE m.idDoProduto = :idDoProduto");
query.setParameter("idDoProduto", produtoCarregado); Vector resultado = (Vector) query.getResultList(); for (int i=0; i<resultado.size(); i++){
mat = (Materiais) resultado.get(i);
materialProList = mat.getNomeMaterial(); materialListModel.add(i, materialProList); }
listMateriais.setModel(materialListModel); } catch( javax.persistence.NoResultException e ) {
javax.swing.JOptionPane.showMessageDialog( this, e.getMessage() ); } catch (Exception e) {
e.printStackTrace(); }
// O código para preencher os demais Lists segue a mesma lógica, apenas mudando //os nomes das variáveis de acordo com o grupo específico
Quadro 3 - Código para buscar as informações dos produtos no Banco de dados. Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 23 - Formulário de Cadastro de Operações Fonte: Elaborado pelo autor.
O formulário de Cadastro de Operações, apresentado na Figura 23, é de vital importância para o funcionamento do sistema. Nele são informados os dados para a realização do cálculo do tempo padrão, que é a base para determinar a capacidade de uma determinada produção.
Neste formulário são cadastradas as diversas operações necessárias para produzir um determinado produto. No grupo “Operação”, localizado ao alto na esquerda, são informados: nome da operação, nº de componentes produzidos, nº de componentes necessários, nº de operações simultâneas, nº de operários, o ritmo do operador que está realizando a operação, o percentual de fadiga, que, assim como o percentual de necessidades pessoais, deve ser calculado em formulário próprio, que se abre ao clicar no botão Calcular ao lado do campo.
No canto inferior esquerdo encontra-se o grupo Máquinas, similar àqueles do formulário de cadastro de Produtos, porém este com informações sobre as máquinas a serem utilizadas na operação.
No grupo Dados das Amostras há uma tabela onde poderão ser digitadas até 20 amostras de tempo coletadas na realização da operação, um campo para